JP7392666B2 - 波長変換膜、発光部材、認証装置、リストバンド型電子機器及び生体計測装置 - Google Patents
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Description
照明やディスプレイとして用いられる有機EL素子は、その構成によって任意の色に発光させることが可能であり、可視光のほか、近赤外光などの不可視光を発するものも知られている。近赤外光は、様々な分析機器などに用いられ、情報化社会において急速に注目を集める、人物が有する生体固有のデータ(指紋、静脈、虹彩、網膜、掌形、顔貌、体形、声紋等)を用いた生体認証用途としても活用されている。生体認証は、生体の一部や動作の特徴(生体情報)を使うため、鍵やパスワードに比べてセキュリティが高く、忘却や紛失などがないことが特徴である。よって、銀行のATM(Automated Teller Machine、現金自動支払機)、携帯電話機、PDA(Personal Data Assistant,携帯情報端末)、パーソナルコンピューター等におけるセキュリティ対策の重要性が増加するにつれて、企業及び個人の情報に対する不正アクセスや漏洩を防止することを目的とする技術として、非常に有用である。
しかしながら、このような近赤外発光する発光体は未だ限られた種類しか知られていない。
多色発光する有機EL素子を得るため、波長変換膜を介して発光波長を長波化する技術は広く用いられているが(例えば、特許文献2参照。)、近赤外領域での発光と、光及び熱などに対する耐性とを両立させたものではなかった。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備え、かつ、
前記第1及び第2の色素が、スクアリリウム化合物である波長変換膜。
7.赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材を具備する認証装置。
13.赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材が具備され、
手首又は指の付け根で計測を行うパルスオキシメーターである生体計測装置。
14.赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材が具備され、
手首又は指の付け根で計測を行う脈波センサーである生体計測装置。
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
本発明の波長変換膜は、赤色光を励起光として使用する第1の色素を膜中に含有することにより、一般的に変換技術に用いられる光(青~青緑)と比較してエネルギーの低い光である赤色光源を用いることが可能となるため、波長変換膜の劣化を抑制することができると推察される。
また、前記第1及び第2の色素である2種類の色素で光吸収(励起)と発光の役割を分担することにより、波長変換膜の劣化を防止することができる。
さらに、前記第1及び第2の色素として非常に耐候性が高い色素を使用した場合、このような色素を備えた波長変換膜も耐候性に優れる。
この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。
また、前記第1の色素の発光スペクトルと、前記第2の色素の吸収スペクトルの交点となる波長における発光又は吸収強度が、前記第2の色素の発光スペクトルでの発光極大波長における発光強度の1/4以上、さらには1/3以上であることが、第1の色素の発光スペクトルと第2の色素の吸収スペクトルとの重なりが大きくなり、第1の色素から第2の色素への効率的なエネルギー移動が可能となり、第2の色素、すなわち波長変換膜から得られる発光強度が高くなる点で好ましい。
また、前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることが、高い輝度均一性を得ることができるとともに、薄膜でフレキシブル性に優れ、耐久性に優れた発光部材を得られる点で好ましい。
さらに、本発明の発光部材は認証装置に好適に用いられる。
本発明の波長変換膜は、少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜であって、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えることを特徴とする。
本発明の波長変換膜は、後述する赤色発光する面光源、例えば、赤色発光の有機EL素子上に配置されて、面光源の可視光を近赤外光(IR)に変換する膜である。
本発明における「発光極大波長」とは、分光蛍光光度計(例えばF-7000(株式会社 日立ハイテクサイエンス製))を用いて、波長変換膜について発光スペクトルを測定したとき得られる発光スペクトルにおいて、最大かつ極大の発光強度を示す波長を発光極大波長という。また、同様に「吸収極大波長」とは、最大かつ極大の吸光度(吸収強度)を示す波長をいう。
また、このような波長変換膜を含む発光部材を生体認証装置として用いる場合、750nm~1400nm、さらには800~1000nmの範囲内であることが、水の吸収域に重ならず、ヘモグロビンの吸収域と重なりを有する点で好ましい。
前記形態としては、面光源とは別途に支持体上に製造し面光源に重ねて用いてもよく、又は、面光源上に積層されていてもよい。若しくは、接着剤や封止膜と役割を兼ねていてもよい。また、図4に示すように、波長変換されずに放射されてきた赤色光を除外するための赤色光カットフィルターを積層又は含んでもよい。厚さについても、用途に応じて適宜決定されるが、0.01~500μmの範囲内であることがフレキシブル性及び小型化の観点で好ましく、より好ましくは0.1~200μm、さらに好ましくは1~100μmの範囲内である。
上述のうち、光散乱性粒子とは、波長変換膜中に入ってきた光を多重散乱させる機能を持った粒子である。これらを添加することで、波長変換膜に進入した光は膜中での光路長が伸び、波長変換膜内部で波長変換される機会が増えるので、波長変換効率が向上する。さらに、波長変換膜界面の反射により、波長変換膜内部に戻ってきた光を再度散乱することで、光取り出し効率の向上が見込める。
)、多面体状、棒状(円柱状、角柱状等)、平板状、りん片状、不定形状等が挙げられる
。なお、光散乱性粒子の粒子径は、光散乱性粒子の形状が球状でない場合、同体積を有す
る真球状の値とすることができる。
赤色光カットフィルターの材質としては、ガラス、樹脂などが挙げられ、誘電体多層膜や、吸収色素を含有する膜を形成することで、赤色光を除外するものが使用できる。赤色光カットフィルターは、市販品を用いてもよく、又は、上記の膜を波長変換膜上に製膜するか、独立して作製した後に、波長変換膜と組み合わせて使用してもよい。
光源から発せられた赤色光によって第1の色素は励起され、その励起エネルギーが第2の色素に移動する。この第2の色素から得られる発光が波長変換膜からの発光となる。この機構から、第1の色素は赤色光領域(600~700nm)に吸収域を有し、特に吸収極大波長が600~700nmの波長領域に含まれるものが好ましい。また、第2の色素は第1の色素から励起エネルギーを受け取るため、第1の色素の発光スペクトルと第2の色素の吸収スペクトルの重なりが大きいことが好ましい。
なお、二種の色素間でのエネルギー移動については、電子の共鳴によってエネルギーが直接移動する蛍光共鳴エネルギー移動(フェルスター共鳴エネルギー移動ともいう)が1つの要因であるが、本発明ではこれに限定されない。この他、色素間での再吸収によっても、得られる発光を長波化することが可能である。フェルスター共鳴エネルギー移動が生じる場合、前記各スペクトルの重なりの大きさは重なり積分値Jといい、下記数式で算出されることが知られている。
また、第1の色素及び第2の色素のスペクトルが交わる波長におけるスペクトルの強度(図1に示すAの強度)が、第2の色素の発光極大波長における強度(図1に示すBの強度)の1/4以上となることがより好ましく、1/3以上となることが特に好ましい。ただしこの際、全てのスペクトル(両色素の発光及び吸収)は、最大値(強度)が一定となるよう規格化したものである。
また、前記2種以上の発光色素の中でも、発光色素であるスクアリリウム化合物が、近赤外光領域にシャープな吸収を示す化合物として、以前より有機太陽電池の増感色素や電子写真感光体の電荷発生材料、蛍光プローブなどに用いられており、さらに、赤外発光領域での耐久性が高く、かつ発光効率に優れており、本発明における発光色素として、特に好ましく用いることができる。よって、第1及び第2の色素のいずれかがスクアリリウム化合物であることが好ましく、さらにその両方がスクアリリウム化合物であることがより好ましい。
本発明に係るスクアリリウム化合物の合成方法については、特に限定されず、例えば、特開平5-155144号公報、特開平5-239366号公報、特開平5-339233号公報、特開2000-345059号公報、特開2002-363434号公報、特開2004-86133号公報、特開2004-238606号公報等に記載の周知一般の反応を用いて得ることができる。
本発明に係るスクアリリウム化合物の種類は、特に限定されないが、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2-ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2-エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2-エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2-ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2-ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2-エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2-ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2-ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジタートブチル基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2-ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、ホスホノ基等が挙げられる。好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、アミノ基、ヒドロキシ基、シリル基が挙げられる。
さらに、前記一般式(1)において、A若しくはB、又はその両方にヒドロキシ基を有していることが、発光性の向上の観点から好ましく、分子内のπ共役が拡張され、発光極大波長が長波化する観点から、下記一般式(2)で表されることがより好ましい。
文献2:Mayerh-ffer_et_al- Chem. Eur. J. 2013, 19, 218 - 232
また、以下に示す各表において、基(a1)は1-プロピルブチル基、基(a2)は1-エチルペンチル基、基(a3)は2,4,4-トリメチルペンチル基、基(a4)はイソブチル基、基(a5)は2-エチルブチル基、基(a6)は2-エチルヘキシル基、基(a7)2-ブチルオクチル基である。
化合物Da-1~16、Da-20~25、Da-28~33、Da-38、Da-39、Da-41~55、化合物De-1~7
化合物Da-17~19、Da-26、Da-27、Da-34~37、Da-40、化合物Db-1~14、化合物Dc-1~14、化合物Dd-1~5
本発明の発光部材は、赤色発光する面光源と、上述した波長変換膜とを備えたことを特徴とする。すなわち、発光部材は、赤色発光する面光源と、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、第1の色素の発光を吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた上述した波長変換膜と、を備える。
図2に、本発明の発光部材の基本的な構成を示す。
図2に示す発光部材(1)は、赤色発光(R)する面光源(2)、例えば、赤色発光(R)の有機EL素子上に、面光源(2)の可視光を近赤外光(IR)に変換する波長変換膜(3)の配置した構成である。
なお、波長変換膜(3)は、上述した本発明の波長変換膜であるので、その詳細な説明はここでは省略し、面光源の詳細についてのみ以下に説明する。
本発明に係る面光源は、少なくとも赤色発光する特性を備えた光源であり、好ましくは、均一発光させたときに輝度均一性が70%以上である面光源であり、具体的な面光源としては、有機エレクトロルミネッセンス素子であることが好ましい。
本発明の面光源としては、有機EL素子を適用することが好ましい態様である。
(2)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
本発明に適用可能な有機EL素子を構成する具体的な各構成層の詳細やその製造方法については、特に限定はなく、公知の構成材料や製造方法を適用することができる。例えば、特開2013-089608号公報、特開2014-120334号公報、特開2015-201508号公報、国際公開第2018/51617号等に記載されている内容を参照することができる。
本発明に係る面光源においては、面光源を均一発光させたとき、下式(1)で規定する輝度均一性が、70%以上であることが好ましい。
輝度均一性(%)=〔発光面における最小輝度(cd/cm2)/発光面における最大輝度(cd/cm2)〕×100
本発明において、面光源の輝度均一性を更に向上させる方法としては、例えば、電極の給電点を増やすこと、電極をグリッド状にすること、陽極と陰極間の距離が最小となるような位置に配置すること、面光源を蒸着ではなく塗布法で作製すること等が挙げられ、これらの各技術を適宜選択、又は複数の方法を組み合わせることも好ましい。
本発明の認証装置は、上述した発光部材を具備することを特徴とする。本発明の認証装置は、様々な技術を用いて対象物の認証を行う認証装置として、画像を読み取り認証する撮像装置、及びこれを搭載した携帯電話などのモバイル機器、現金自動取引装置、ディスプレイ、ファクシミリ、スキャナ、複合機などがある。近年の情報化社会においては、高精度な認証技術が要求されることから、生体認証(バイオメトリクス)に関する研究が盛んになっている。生体認証は、各個人の生体的特徴(動作や生体の一部)を採取し、あらかじめ登録した特徴データと比較した類似度を測定並びに判定することにより個人を認識する。
生体計測装置は、現在社会において、日々の健康管理や医療現場での使用に欠かせない機器になっている。その一方で、センサーを身体に装着する必要性があることから、QOL(quality of life、「生活の質」、「生命の質」ともいう。)との両立が課題となっている。
図6Aは、従来の点光源11を用いたセンシングを示す。図6Aに示すように、指の付け根部13Bで、従来型の点光源11では発光面積が小さい上に光Lの指向性も強いため、光Lが骨14で遮られることが多く、点光源11とセンサー12の位置合わせがごく狭い範囲に限定されてしまうため、安定的なセンシングが難しい。
<波長変換膜1-1の作製>
下記の方法に従って、図3に記載の構成からなる波長変換膜1-1を作製した。
ナスフラスコ中のトルエン溶液にポリスチレン(ACROS ORGANICS社製、重量平均分子量Mw=260000)を14.82%、第1の色素として色素A-1を0.18%(いずれも溶液中の質量%)となるように添加し、80℃に加熱撹拌して十分に溶解させた。
次いで、得られた混合溶液を、ガスバリアーフィルム上に、アプリケーターを用いて塗布し、室温で10分乾燥させた後、さらに80℃で10分加熱乾燥を行って発光色素層を形成した。その後、封止用の接着剤を付けたガスバリアーフィルムを用意して塗布面と張り合わせ、90℃の加熱条件で真空ラミネーターを用いて封止を行った。その後、110℃で30分加熱処理を行うことにより接着剤を硬化させ、波長変換膜1-1を作製した。得られた膜の厚さは40μmであった。なお、乾燥後の膜中の発光色素濃度は1.2%である。
なお、図3において、発光色素層(5)の一方の面に接着剤層(6)を介してガスバリ
アーフィルム(4B)が張り合わされ、他方の面にはガスバリアーフィルム(4A)が貼り合されている。
前記波長変換膜1-1の作製において、第1の色素である色素A-1を前記した例示化合物1-1に変更した以外は同様にして波長変換膜1-2を作製した。
また、前記波長変換膜1-1の作製において、第1の色素を下記表Iに記載の各色素に変更し、かつ、第1の色素とともに下記表Iに記載の第2の色素を添加し、第1及び第2の色素の添加量を溶液中でそれぞれ0.03%及び0.15%となるように添加した以外は同様にして、波長変換膜1-3~1-7を作製した。
下記の方法に従って酸化チタン分散液を調製した。
酸化チタン(堺化学社製、R-42)とプロピレングリコールモノメチルエーテルを質量比50:50で混合して、撹拌装置で撹拌して酸化チタン分散液を調製した。
下記の方法に従って、図3に記載の構成からなる波長変換膜1-8を作製した。
ナスフラスコ中のトルエン溶液にポリスチレン(ACROS ORGANICS社製、重量平均分子量Mw=260000)を24.58%、第1の色素として前記した例示化合物(1a)-1を0.13%、第2の色素として前記した例示化合物(1d)-40を0.05%、さらに上記で調整した酸化チタン分散液を0.5%(いずれも溶液中の質量%)となるように添加し、80℃に加熱撹拌して十分に溶解させた。
次いで、得られた混合溶液を、ガスバリアーフィルム上に、アプリケーターを用いて塗布し、室温で10分乾燥させた後、さらに80℃で10分加熱乾燥を行って発光色素層を形成した。その後、封止用の接着剤を付けたガスバリアーフィルムを用意して塗布面と張り合わせ、90℃の加熱条件で真空ラミネーターを用いて封止を行った。その後、110℃で30分加熱処理を行うことにより接着剤を硬化させ、波長変換膜1-8を作製した。得られた膜の厚さは80μmであった。なお、乾燥後の膜中の発光色素濃度は1.2%である。
なお、図3において、発光色素層(5)の一方の面に接着剤層(6)を介してガスバリアーフィルム(4B)が張り合わされ、他方の面にはガスバリアーフィルム(4A)が貼り合されている。
前記波長変換膜1-8の作製において、酸化チタン分散液を添加せず、ポリスチレンの添加量を24.83%となるように添加した以外は同様にして、波長変換膜1-9を作製した。
上記で得た波長変換膜について、各評価を行った結果を表XIVに示した。
各波長変換膜について、分光蛍光光度計 F-7000(株式会社 日立ハイテクサイエンス製)を用いて発光スペクトルの測定を行い、最大かつ極大の発光強度を示す波長(ピークトップの波長)を発光極大波長(λmax)とした。評価は下記の基準に従う。
◎:発光極大波長(λmax)が、750nm以上、1400nm以下である
○:発光極大波長(λmax)が、700nm以上、750nm未満である
×:発光極大波長(λmax)が、700nm未満である
各波長変換膜の表面に、スーパーキセノンウェザーメーター(SX120、スガ試験機株式会社製)を用いて光量100W/m2(300~400nm)、ブラックパネル温度63℃、湿度90%、試験時間100時間の条件にて耐候性の評価を行い、試験前後の発光極大波長の変化を観察した。評価は下記基準に従う。
○:発光強度に変化は見られない
△:発光強度の減少率が5%以内である
×:発光強度の減少率が5%より大きい
<有機EL素子Aの作製>
下記手順に従って、基材上に陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極を積層して封止を行い、ボトルエミッション型の有機EL素子Aを作製した。
はじめに、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製、以下、PENと略記する。)の陽極を形成する側の全面に、特開2004-68143号公報に記載の構成の大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、SiOxからなる無機物のガスバリアー層を厚さ500nmとなるように形成した。これにより、酸素透過度が0.001mL/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度が0.001g/(m2・24h)以下のガスバリアー性を有する可撓性の基材(ガスバリアーフィルム)を作製した。
上記方法で作製した陽極を、露点-80℃以下、酸素濃度1ppm以下のグローブボックス内にて乾燥させたのち、真空蒸着装置内に移送した。真空蒸着装置内のるつぼ(モリブデン製、又はタングステン製の抵抗加熱用材料製)に、下記の記載の各有機機能層の構成材料を有機EL素子の作製に必要とする量を充填した。
上記真空蒸着装置を1×10-4Paまで減圧し、化合物HIL-1(MTDATA)を、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、陽極上に厚さ15nmの正孔注入層(以下、HILと表記)を形成した。
次いで、下記化合物HTL-1(α-NPD)をHIL上に蒸着し、厚さ30nmの正孔輸送層(HTL)を形成した。
続いて、発光ホストである化合物H-1とドーパントである化合物DP-1の入った加熱ボートをそれぞれ独立に通電し、H-1とDP-1の蒸着速度が100:6となるように調整し、厚さ20nmの赤色リン光発光層(EML)を形成した。
次いで、トリス(8-ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、EML上に厚さ25nmの電子輸送層(ETL)層を形成した。
次いで、LiFを蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、厚さ1nmの電子注入層(EIL)を形成した。
続いて、アルミニウムを厚さ70nmで蒸着して、陰極を形成した。
次いで、上記で得られた陽極~陰極までの積層体の陰極上に、市販のロールラミネート装置を用いて封止基材を接着した。封止基材は、可撓性を有する厚さ30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム(株)製)に、ドライラミネーション用の2液反応型のウレタン系接着剤を用いて厚さ1.5μmの接着剤層を設け、厚さ12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムをラミネートして作製した。
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤
次いで、封止基材を露点温度-80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動して、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率が100ppm以下となるように調整した。
上記で作製した面光源(有機EL素子A)のみの部材を発光部材2-1とした。
上記作製した面光源である有機EL素子Aの発光面と、下記表XVに記載の波長変換膜をそれぞれ密着させることにより、図2で示す構成の発光部材2-2~2-8を作製した。
上記で得た発光部材2-1~2-8について、各評価を行った結果を表XVに示した。
<発光強度(相対値)>
各発光部材を10mA/cm2の電流を印加して発光させ、上記分光蛍光光度計F-7000(株式会社 日立ハイテクサイエンス製)を用いて発光スペクトルを測定した後、各発光部材の発光波長が800nmのときの発光強度を求め、発光部材2-3の発光強度を100とした時の相対値を求めた。
<生体認証装置を備えるリストバンド型電子機器の作製>
図8に示すように、カメラと広角レンズからなる撮像部21を手首外側に、実施例2で作製した発光部材2-7を2個、装着時に撮像部と同一平面上以外のリストバンド上に備える、手首静脈撮像による生体認証機能を搭載したリストバンド型電子機器20を作製した。
図8に示すリストバンド型電子機器20を手首に装着し、個体固有の鮮明な静脈パターンを撮像することができた。
<指先の静脈撮像を用いた生体認証装置の作製>
図5Bに示すように、面光源15とセンサー(撮像部)12を、指13Aを挟んで正対するように配置して、指先の静脈撮像により、生体認証が可能な装置を作製した。
作製した図5Bに示す生体認証装置を用いて、指先の静脈撮像を行うことにより、個体固有の静脈パターンを撮像することができた。
<波長変換膜1-9の作製>
上記波長変換膜1-8の作製において、図4に示すように、発光色素層5と接着剤層6との間に、さらに赤色光カットフィルター7を設けた以外は同様にして、波長変換膜1-9を作製した。
実施例1で作製した面光源である有機EL素子Aの発光面と、上記作製した波長変換膜2-1とを密着させることにより、図1に示す構成の発光部材2-8を作製した。
作製した発光部材2-8が、有機EL素子Aの赤色光を放射せず、近赤外領域に発光を有する本発明の発光部材であることを確認した。
実施例2で作製した発光部材2-1と2-8(符号15で示す位置に配置)を、それぞれ図7Bに示したように、光源から手首内部に進入して散乱した光が、センサー12で受光されるように配置して、パルスオキシメーターを作製した。
作製したパルスオキシメーターを手首に装着し、酸素飽和度を測定することができた。
2 面光源
3 波長変換膜
4A、4B ガスバリアーフィルム
5 発光色素層
6 接着剤層
7 赤色光カットフィルター
11 点光源
12 センサー
13A 指先
13B 指の付け根
14 骨
15 面光源
16 手首
20 リストバンド型電子機器
21 撮像部
IR 近赤外光
R 赤色発光
L 光
Claims (14)
- 少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜であって、
赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備え、かつ、
前記第1及び第2の色素が、スクアリリウム化合物である波長変換膜。 - 前記波長変換膜から前記近赤外領域で発光される光の発光極大波長が、700~1500nmの範囲内である請求項1に記載の波長変換膜。
- 前記波長変換膜から前記近赤外領域で発光される光の発光極大波長が、750~1400nmの範囲内である請求項1又は請求項2に記載の波長変換膜。
- 赤色発光する面光源と、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の波長変換膜とを備えた発光部材。
- 前記面光源が、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項4に記載の発光部材。
- 請求項4又は請求項5に記載の発光部材を具備する認証装置。
- 赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材を具備する認証装置。 - 請求項6又は請求項7に記載の認証装置を備え、手首静脈の撮像により生体認証を行うリストバンド型電子機器。
- 装着時に、光源が撮像部と同一平面上以外のリストバンド上のいずれかに具備されている請求項8に記載のリストバンド型電子機器。
- 請求項4又は請求項5に記載の発光部材が具備されている生体計測装置。
- 手首又は指の付け根で計測を行うパルスオキシメーターである請求項10に記載の生体計測装置。
- 手首又は指の付け根で計測を行う脈波センサーである請求項10に記載の生体計測装置。
- 赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材が具備され、
手首又は指の付け根で計測を行うパルスオキシメーターである生体計測装置。 - 赤色発光する面光源と、
少なくとも2種以上の色素を備え、照射光を吸収して前記照射光より長波長の発光をする波長変換膜とを備え、
前記波長変換膜が、赤色光領域に吸収極大波長を有する第1の色素と、
前記第1の色素の励起エネルギーを吸収し、近赤外領域で発光する第2の色素と、を備えた発光部材が具備され、
手首又は指の付け根で計測を行う脈波センサーである生体計測装置。
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